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考点1 原电池原理和电解池的工作原理
例1 如图装置中，溶液体积均为200 mL，开始时，电解质溶液的浓度均为0.1 mol·L－1 ,工作一段时间后，测得导线上通过了0.02 mol 电子，若不考虑溶液体积的变化，下列叙述中正确的是（ ）
[（1）CuSO4溶液][（2）稀硫酸溶液][C][C][Zn][Cu]
A. （1）（2）两装置均为原电池
B. （1）（2）溶液的pH均增大
C. （2）中铜电极上析出112 mL（标况）气体
D. （1）中阳极电极反应式为：4OH－-4e－=2H2O+O2↑
解析 （1）为电解池，（2）为原电池，A项错误；（1）中生成硫酸，pH减小，B项错误；（2）中铜电极上析出的是氢气，为0.01 mol，224 mL，C项错误。
答案 D
点拨 在闭合电路中，无外加电源的情况下，活泼性不同的电极插入电解液中形成的是原电池；活泼性相同的电极（无外加气体通入）插入电解液中不能形成原电池，只可能是电解池。
考点2 电极反应和电池反应方程式
例2 有关下图装置的叙述，不正确的是（ ）
[稀NaOH溶液][氢气入口][氧气入口][a电极][b电极][电解液][H2O][H+][H+][OH-][OH-][H2O][A][A][Al][Mg][空气][NaOH溶液][Fe][Pt][A][B][Pb][PbO2][稀H2SO4][铅蓄电池示意图][①][②][③][④]
A．图①，铝片发生的电极反应式是：Al+4OH－-3e－→AlO2－+2H2O
B．图②，b电极的电极反应式为：2H2O+O2+4e－→4OH－
C．图③，溶液中铁电极的反应式： Fe+3OH－-3e－=Fe(OH)3↓
D．图④，充电时，阴极反应：PbSO4+2e－→Pb+SO42－
解析 图③，溶液中铁电极的反应式： Fe-2e－+2OH－=Fe(OH)2↓。Fe(OH)2被空气氧化才生成Fe(OH)3，C项错误。
答案 C
点拨 书写电极反应式时，首先要确定是电解池还是原电池，其次根据题目信息准确判断出电极类型，最后必须兼顾溶液的酸碱性或者电解液中允许大量存在的离子形式。
考点3 常见化学电源
例3 固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物（能传导O2-）作为电解质，其工作原理如图所示。下列关于固体燃料电池的说法，不正确的是（ ）
[外电路][电极a][电极b][固体氧化物][剩余燃料气][燃料气][电极b排放气][接触面][空气或氧气]
A．电极b为电池正极，电极反应式为O2+4e－=2O2－
B．若H2作为燃料气，接触面上发生的反应为：H2+2OH－-4e－=2H++H2O
C．固体氧化物中O2－向a电极定向移动
D．若C2H4作为燃料气，接触面上发生的反应为：C2H4+6O2－-12e－=2CO2+2H2O
解析 题目中已经给出信息“以固体氧化物（能传导O2-）作为电解质”，因此，若H2作为燃料气，相应的反应为：H2-2e－+O2－=H2O，B项错误。
答案 B
点拨 常见化学电源中虽然反应各不相同，但是都遵循原电池的基本原理，如阴离子向负极移动、负极失去电子化合价升高、两极得失电子守恒等。在写具体的电极反应式一定要注意电解液中允许传递的离子是什么。
考点4 电解规律及其应用
例4 如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。则以下说法正确的是（ ）
[甲乙丙丁][CuSO4溶液][饱和NaCl溶液][Fe(OH)3胶体][A][B][C][D][E][F][G][H][X][Y]
A．甲中Cu2+向D电极定向移动
B．甲、乙装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1∶2∶2∶1
C．欲用丙装置给铜镀银，G极应该是Cu，电镀液是AgNO3溶液
D．装置丁中Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶体带正电荷
解析 由题目所给信息可知，F为阴极，则A为正极，B为负极。C、D、E、F电极上依次生成氧气、铜、氯气和氢气，物质的量之比为1∶2∶2∶2，B项错误。H极应该是铜，C项错误。胶体不带电，只有胶粒可能带电，D项错误。
答案 A
点拨 电解池中，水溶液中的阳离子（阴离子）在阴极（惰性阳极）上的放电顺序与它们的氧化性（还原性）强弱顺序密切相关，应该与氧化还原规律结合起来理解和记忆。当阳极是银及活动性在银之前的金属时，一般只考虑阳极自身溶解。
考点5 金属的腐蚀与防护
例5 Ⅰ. 钢铁容易生锈的主要原因是因为钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质，在潮湿的空气中容易形成原电池，发生电化学腐蚀。在空气酸度不大的环境中，其正极是 ，正极反应式为 。受空气的影响还会发生相应的颜色变化，其相应的化学方程式为 。
Ⅱ. 下列各情况，Fe片腐蚀由快到慢的顺序是（用序号表示） 。
[Cu][Cu][Fe][Fe][Fe][Fe][Fe][Sn][Zn][海水][海水][海水][海水][海水][（1） （2） （3） （4） （5）]
解析 在酸度不大的环境中，钢铁发生吸氧腐蚀，生成的产物会被空气中的氧气进一步氧化。电化学腐蚀比化学腐蚀快，金属作电解池阳极时比作原电池负极时腐蚀更快，作电解池阴极时腐蚀最慢。
答案 Ⅰ. 碳（或C） O2 +2H2O +4e-＝4OH－
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
Ⅱ. （5）>（2）>（1）>（3）>（4）
点拨 首先要判断金属所处的环境是否构成一个电化学腐蚀条件，其次要分清金属在其中是充当什么电极。一般，腐蚀速率是：电解池阳极﹥原电池负极﹥普通化学腐蚀﹥原电池正极﹥电解池阴极。
[【专题练习】]
⒈下列关于铜电极的叙述正确的是（ ）
A．铜铝原电池中铜总是作正极
B．用电解法精炼粗铜时用纯铜作阳极
C．在镀件上电镀铜时，溶液中阳离子向铜电极做定向移动
D．电解稀硫酸制H2、O2时，铜与电源正极相连
2. 下图为一原电池的结构示意图，下列说法中，不正确的是（ ）
[Cu][Zn][ZnSO4溶液][CnSO4溶液][盐桥][电流计][A]
A．原电池工作时，总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu
B．原电池工作时，Zn电极流出电子，发生氧化反应
C．如将Zn电极改为Fe电极，ZnSO4溶液改为FeSO4溶液，则Cu电极依然作正极
D．盐桥中装有琼脂-饱和氯化钾溶液，则盐桥中的SO42-移向CuSO4溶液
3. 如下图所示，下列关于实验现象的描述正确的是（ ）
[a][b][X溶液]
[&a电极&b电极&X溶液&实验现象&A&石墨&石墨&CuCl2&a电极质量增加，b电极放出无色气体&B&Fe&石墨&KNO3&a电极质量减少，b电极放出无色气体&C&Fe&Cu&CuSO4&a电极质量增加，溶液颜色变浅&D&石墨&石墨&HCl&a电极放出无色气体，b电极放出淡黄绿色气体&]
4. 近年来，加“碘”食盐较多地使用了碘酸钾(KIO3)，碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液为电解液，在一定条件下电解，反应方程式为：KI+3H2O[电解]KIO3+3H2↑。下列有关说法，正确的是（ ）
A．电解时，阴极反应：I–+3H2O→IO3–+6H++6e–
B．电解时，石墨与电源正极相连
C．溶液调节至强酸性，对生产有利
D．电解后溶液的pH明显减小
5. 下列能说明锌比铜活泼的装置是( )
[①][②][③][④][H2SO4溶液][H2SO4溶液][ZnSO4和CuSO4溶液][ZnSO4溶液][Zn][Cu][C][C][Cu][Zn][Zn][Cu]
A．①②④ B．②③④
C．①②③ D．①③④
6. 高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O[放电充电]3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述错误的是（ ）
A．放电时，每转移6 mol电子，负极有2 mol K2FeO4被还原
B．充电时，阳极附近溶液的碱性减弱
C．放电时，正极反应：FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-
D．充电时，阴极反应：Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-
7. 将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中，铜片与电源正极相连，铂片与电源负极相连，以电流强度1 A通电10 min；然后反接电源，以电流强度2 A继续通电10 min。下列表示铜电极、铂电极、电解池中产生气体的质量和电解时间的关系图正确的是（ ）
[Cu电极的质量/g][Pt电极的质量/g][Cu电极的质量/g][电解池中产生气体的质量/g][O][10 15 20][t/min] [O][10 15 20][t/min] [O][10 15 20][t/min] [O][10 15 20][t/min] [A B C D]
8. 氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强、性质稳定，请回答：
[a b][KOH溶液][O2][H2][Pt][Pt][A]
（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ，在导线中电流的流动方向为 （用a、b表示）。
（2）负极反应式为 。
（3）电极表面镀铂粉的原因为 。
（4）该电池工作时，H2和O2由外部连续供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：Ⅰ. 2Li+H2=2LiH；Ⅱ. LiH+H2O=LiOH+H2↑。
①反应Ⅰ中的氧化剂是 ，反应Ⅱ中的还原剂是 ；
②已知LiH固体密度为0.82 g·cm-3。用锂吸收112 L（标准状况）H2，生成LiH的体积与被吸收的H2的体积比为 ；
③由②生成的LiH与H2O反应放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为75％，则导线中通过电子的物质的量为 mol。
9. 甲、乙是电化学实验装置，如下图。
[甲 乙][Fe][C（石墨）][C（石墨）][Fe][e-][电源]
（1）若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式为 。
②将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为乙中的某一种产物将试纸上的物质持续氧化的结果。请写出试纸颜色变化过程的化学方程式： ， 。
③甲中钠离子移向 电极，乙中钠离子移向 电极（填“铁”或“石墨”）。
（2）若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式为 。
②如果起始时乙中盛有200 mL pH为5的CuSO4溶液(25℃)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入 (填写物质的化学式) g。
③甲中铁电极质量 ，乙中铁电极质量 （填“减轻”“增重”或“不变”）。
10. 工业上采用的一种污水处理方法如下：保持污水的pH在5.0~6.0，通过电解最终生成一种具有净水作用的物质，使水中污物沉积下来。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用该原理处理污水，设计装置如图所示。
[甲 乙][空气][电极][电极][甲烷][熔融
碳酸盐][污水][Fe][C][A][A+H2O]
（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时应向污水中加入适量的 。
a．HCl b．CH3CH2OH c．Na2SO4 d．NaOH
（2）电解池阳极实际发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是Ⅰ. ；Ⅱ. 。
（3）生成具有净水作用的物质时还伴有颜色变化，其相应的化学方程式是： 。
（4）该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。正极的电极反应是 。
（5）已知燃料电池中有1.6 g CH4参加反应，则C电极理论上生成气体的体积是 L(标准状况)。
（6）若将装置中的甲部分换为如图所示的装置，电解至CuSO4完全反应，继续电解后加入 （填化学式）可能恢复至原浓度。
[硫酸铜溶液][Pt][Pt]
11. 科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热[ΔH]分别为-285.8 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1。请回答下列问题：
（1）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 ；
（2）在容积为2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300 ℃）；
[时间/min][B][A][T2][T1][tA][tB] [nA][nB][O][甲醇的物质的量/mol]
下列说法正确的是 （填序号,错选倒扣分）
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)=[nAtA]mol·L-1·min-1
②该反应在T2时的平衡常数比T1时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时[n(H2)n(CH3OH)]增大
（3）在T1温度时，将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为[α],则容器内的压强与起始压强的比值为 ；
（4）在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为： 。理想状态下，该燃料电池的理论效率为96.6%（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比），则该燃料电池消耗32 g甲醇所能产生的最大电能为 kJ。
例1 如图装置中，溶液体积均为200 mL，开始时，电解质溶液的浓度均为0.1 mol·L－1 ,工作一段时间后，测得导线上通过了0.02 mol 电子，若不考虑溶液体积的变化，下列叙述中正确的是（ ）
A. （1）（2）两装置均为原电池
B. （1）（2）溶液的pH均增大
C. （2）中铜电极上析出112 mL（标况）气体
D. （1）中阳极电极反应式为：4OH－-4e－=2H2O+O2↑
解析 （1）为电解池，（2）为原电池，A项错误；（1）中生成硫酸，pH减小，B项错误；（2）中铜电极上析出的是氢气，为0.01 mol，224 mL，C项错误。
答案 D
点拨 在闭合电路中，无外加电源的情况下，活泼性不同的电极插入电解液中形成的是原电池；活泼性相同的电极（无外加气体通入）插入电解液中不能形成原电池，只可能是电解池。
考点2 电极反应和电池反应方程式
例2 有关下图装置的叙述，不正确的是（ ）
A．图①，铝片发生的电极反应式是：Al+4OH－-3e－→AlO2－+2H2O
B．图②，b电极的电极反应式为：2H2O+O2+4e－→4OH－
C．图③，溶液中铁电极的反应式： Fe+3OH－-3e－=Fe(OH)3↓
D．图④，充电时，阴极反应：PbSO4+2e－→Pb+SO42－
解析 图③，溶液中铁电极的反应式： Fe-2e－+2OH－=Fe(OH)2↓。Fe(OH)2被空气氧化才生成Fe(OH)3，C项错误。
答案 C
点拨 书写电极反应式时，首先要确定是电解池还是原电池，其次根据题目信息准确判断出电极类型，最后必须兼顾溶液的酸碱性或者电解液中允许大量存在的离子形式。
考点3 常见化学电源
例3 固体氧化物燃料电池(SOFC)以固体氧化物（能传导O2-）作为电解质，其工作原理如图所示。下列关于固体燃料电池的说法，不正确的是（ ）
[外电路][电极a][电极b][固体氧化物][剩余燃料气][燃料气][电极b排放气][接触面][空气或氧气]
A．电极b为电池正极，电极反应式为O2+4e－=2O2－
B．若H2作为燃料气，接触面上发生的反应为：H2+2OH－-4e－=2H++H2O
C．固体氧化物中O2－向a电极定向移动
D．若C2H4作为燃料气，接触面上发生的反应为：C2H4+6O2－-12e－=2CO2+2H2O
解析 题目中已经给出信息“以固体氧化物（能传导O2-）作为电解质”，因此，若H2作为燃料气，相应的反应为：H2-2e－+O2－=H2O，B项错误。
答案 B
点拨 常见化学电源中虽然反应各不相同，但是都遵循原电池的基本原理，如阴离子向负极移动、负极失去电子化合价升高、两极得失电子守恒等。在写具体的电极反应式一定要注意电解液中允许传递的离子是什么。
考点4 电解规律及其应用
例4 如下图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。则以下说法正确的是（ ）
A．甲中Cu2+向D电极定向移动
B．甲、乙装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量之比为1∶2∶2∶1
C．欲用丙装置给铜镀银，G极应该是Cu，电镀液是AgNO3溶液
D．装置丁中Y极附近红褐色变深，说明氢氧化铁胶体带正电荷
解析 由题目所给信息可知，F为阴极，则A为正极，B为负极。C、D、E、F电极上依次生成氧气、铜、氯气和氢气，物质的量之比为1∶2∶2∶2，B项错误。H极应该是铜，C项错误。胶体不带电，只有胶粒可能带电，D项错误。
答案 A
点拨 电解池中，水溶液中的阳离子（阴离子）在阴极（惰性阳极）上的放电顺序与它们的氧化性（还原性）强弱顺序密切相关，应该与氧化还原规律结合起来理解和记忆。当阳极是银及活动性在银之前的金属时，一般只考虑阳极自身溶解。
考点5 金属的腐蚀与防护
例5 Ⅰ. 钢铁容易生锈的主要原因是因为钢铁在炼制过程中混有少量的碳杂质，在潮湿的空气中容易形成原电池，发生电化学腐蚀。在空气酸度不大的环境中，其正极是 ，正极反应式为 。受空气的影响还会发生相应的颜色变化，其相应的化学方程式为 。
Ⅱ. 下列各情况，Fe片腐蚀由快到慢的顺序是（用序号表示） 。
解析 在酸度不大的环境中，钢铁发生吸氧腐蚀，生成的产物会被空气中的氧气进一步氧化。电化学腐蚀比化学腐蚀快，金属作电解池阳极时比作原电池负极时腐蚀更快，作电解池阴极时腐蚀最慢。
答案 Ⅰ. 碳（或C） O2 +2H2O +4e-＝4OH－
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
Ⅱ. （5）>（2）>（1）>（3）>（4）
点拨 首先要判断金属所处的环境是否构成一个电化学腐蚀条件，其次要分清金属在其中是充当什么电极。一般，腐蚀速率是：电解池阳极﹥原电池负极﹥普通化学腐蚀﹥原电池正极﹥电解池阴极。
⒈下列关于铜电极的叙述正确的是（ ）
A．铜铝原电池中铜总是作正极
B．用电解法精炼粗铜时用纯铜作阳极
C．在镀件上电镀铜时，溶液中阳离子向铜电极做定向移动
D．电解稀硫酸制H2、O2时，铜与电源正极相连
2. 下图为一原电池的结构示意图，下列说法中，不正确的是（ ）
A．原电池工作时，总反应为Zn+Cu2+=Zn2++Cu
B．原电池工作时，Zn电极流出电子，发生氧化反应
C．如将Zn电极改为Fe电极，ZnSO4溶液改为FeSO4溶液，则Cu电极依然作正极
D．盐桥中装有琼脂-饱和氯化钾溶液，则盐桥中的SO42-移向CuSO4溶液
3. 如下图所示，下列关于实验现象的描述正确的是（ ）
[&a电极&b电极&X溶液&实验现象&A&石墨&石墨&CuCl2&a电极质量增加，b电极放出无色气体&B&Fe&石墨&KNO3&a电极质量减少，b电极放出无色气体&C&Fe&Cu&CuSO4&a电极质量增加，溶液颜色变浅&D&石墨&石墨&HCl&a电极放出无色气体，b电极放出淡黄绿色气体&]
4. 近年来，加“碘”食盐较多地使用了碘酸钾(KIO3)，碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液为电解液，在一定条件下电解，反应方程式为：KI+3H2O[电解]KIO3+3H2↑。下列有关说法，正确的是（ ）
A．电解时，阴极反应：I–+3H2O→IO3–+6H++6e–
B．电解时，石墨与电源正极相连
C．溶液调节至强酸性，对生产有利
D．电解后溶液的pH明显减小
5. 下列能说明锌比铜活泼的装置是( )
A．①②④ B．②③④
C．①②③ D．①③④
6. 高铁电池的总反应为：3Zn+2K2FeO4+8H2O[放电充电]3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。下列叙述错误的是（ ）
A．放电时，每转移6 mol电子，负极有2 mol K2FeO4被还原
B．充电时，阳极附近溶液的碱性减弱
C．放电时，正极反应：FeO42-+3e-+4H2O=Fe(OH)3+5OH-
D．充电时，阴极反应：Zn(OH)2+2e-=Zn+2OH-
7. 将质量相等的铜片和铂片插入硫酸铜溶液中，铜片与电源正极相连，铂片与电源负极相连，以电流强度1 A通电10 min；然后反接电源，以电流强度2 A继续通电10 min。下列表示铜电极、铂电极、电解池中产生气体的质量和电解时间的关系图正确的是（ ）
[Cu电极的质量/g][Pt电极的质量/g][Cu电极的质量/g][电解池中产生气体的质量/g][O][10 15 20][t/min] [O][10 15 20][t/min] [O][10 15 20][t/min] [O][10 15 20][t/min] [A B C D]
8. 氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强、性质稳定，请回答：
（1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是 ，在导线中电流的流动方向为 （用a、b表示）。
（2）负极反应式为 。
（3）电极表面镀铂粉的原因为 。
（4）该电池工作时，H2和O2由外部连续供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：Ⅰ. 2Li+H2=2LiH；Ⅱ. LiH+H2O=LiOH+H2↑。
①反应Ⅰ中的氧化剂是 ，反应Ⅱ中的还原剂是 ；
②已知LiH固体密度为0.82 g·cm-3。用锂吸收112 L（标准状况）H2，生成LiH的体积与被吸收的H2的体积比为 ；
③由②生成的LiH与H2O反应放出的H2用作电池燃料，若能量转化率为75％，则导线中通过电子的物质的量为 mol。
9. 甲、乙是电化学实验装置，如下图。
（1）若甲、乙两烧杯中均盛有NaCl溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式为 。
②将湿润的淀粉KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为乙中的某一种产物将试纸上的物质持续氧化的结果。请写出试纸颜色变化过程的化学方程式： ， 。
③甲中钠离子移向 电极，乙中钠离子移向 电极（填“铁”或“石墨”）。
（2）若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式为 。
②如果起始时乙中盛有200 mL pH为5的CuSO4溶液(25℃)，一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入 (填写物质的化学式) g。
③甲中铁电极质量 ，乙中铁电极质量 （填“减轻”“增重”或“不变”）。
10. 工业上采用的一种污水处理方法如下：保持污水的pH在5.0~6.0，通过电解最终生成一种具有净水作用的物质，使水中污物沉积下来。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用该原理处理污水，设计装置如图所示。
碳酸盐][污水][Fe][C][A][A+H2O]
（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时应向污水中加入适量的 。
a．HCl b．CH3CH2OH c．Na2SO4 d．NaOH
（2）电解池阳极实际发生了两个电极反应，其中一个反应生成一种无色气体，则阳极的电极反应式分别是Ⅰ. ；Ⅱ. 。
（3）生成具有净水作用的物质时还伴有颜色变化，其相应的化学方程式是： 。
（4）该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH4为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。正极的电极反应是 。
（5）已知燃料电池中有1.6 g CH4参加反应，则C电极理论上生成气体的体积是 L(标准状况)。
（6）若将装置中的甲部分换为如图所示的装置，电解至CuSO4完全反应，继续电解后加入 （填化学式）可能恢复至原浓度。
11. 科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热[ΔH]分别为-285.8 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1。请回答下列问题：
（1）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 ；
（2）在容积为2 L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300 ℃）；
[时间/min][B][A][T2][T1][tA][tB] [nA][nB][O][甲醇的物质的量/mol]
下列说法正确的是 （填序号,错选倒扣分）
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)=[nAtA]mol·L-1·min-1
②该反应在T2时的平衡常数比T1时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时[n(H2)n(CH3OH)]增大
（3）在T1温度时，将1 mol CO2和3 mol H2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为[α],则容器内的压强与起始压强的比值为 ；
（4）在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为： 。理想状态下，该燃料电池的理论效率为96.6%（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比），则该燃料电池消耗32 g甲醇所能产生的最大电能为 kJ。